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El sistema básico de entrada/salida (BIOS) de un ordenador es un programa que se almacena en una memoria no volátil, como la memoria de sólo lectura (ROM) o la memoria flash, lo que lo convierte en firmware. La BIOS (a veces llamada BIOS ROM) es siempre el primer programa que se ejecuta cuando se enciende un ordenador.

Esto es lo que ocurre durante el proceso de arranque (vea los pasos en el diagrama de abajo):

1. Se enciende el ordenador.

2. La CPU cede el control a la BIOS.

3. La BIOS ejecuta un programa llamado Power-On Self Test (autocomprobación de encendido), que determina cuánta memoria tiene el ordenador y luego confirma que el hardware crítico de bajo nivel funciona correctamente. Cualquier error se indica mediante secuencias de pitidos audibles. Después de esto, la BIOS desactiva todos los dispositivos configurables.

4. La BIOS identifica todos los dispositivos periféricos del ordenador, como discos duros y tarjetas de expansión. Primero busca los dispositivos plug-and-play y asigna un número a cada uno, pero no habilita los dispositivos en este momento.

5. La BIOS localiza el dispositivo de arranque primario o de carga inicial de programas (IPL). Este suele ser un dispositivo de almacenamiento como un disco duro, una disquetera o un CD-ROM que contiene el sistema operativo, pero puede ser una tarjeta de red conectada a un servidor. La BIOS también localiza todos los dispositivos IPL secundarios del sistema.

6. La BIOS construye una tabla de recursos del sistema, asignando recursos libres de conflicto según los dispositivos que encontró y los datos de configuración almacenados en la RAM no volátil.

7. Selecciona y habilita los dispositivos primarios de entrada (teclado) y salida (monitor), de modo que si se producen problemas durante el proceso de arranque, la BIOS puede mostrar una pantalla de recuperación y permitir al usuario seleccionar una configuración almacenada de los ajustes del sistema que se sabe que funcionan. La BIOS capturó estas configuraciones la última vez que el ordenador arrancó con éxito, y las almacena en una memoria RAM no volátil.

8. Escanea los dispositivos no enchufables, incluyendo el bus de interconexión de componentes periféricos (PCI), y añade datos de sus ROMs a su tabla de recursos.

9. La BIOS resuelve los conflictos de dispositivos y configura el dispositivo de arranque elegido.

10. Habilita los dispositivos plug-and-play llamando a sus ROMs de opción con los parámetros adecuados.

11. Inicia el cargador de arranque. Si, por alguna razón, el IPL predeterminado no consigue cargar el sistema operativo, la BIOS prueba con el siguiente dispositivo IPL de la lista.

12. El dispositivo IPL carga el sistema operativo en la memoria.

13. La BIOS cede el control al sistema operativo, que puede realizar otras asignaciones de recursos.

La BIOS también contiene un programa de configuración con el que el usuario puede configurar ajustes basados en el hardware, como las contraseñas del ordenador, la hora y la fecha. Dado que la BIOS configura un dispositivo primario de entrada y salida durante el proceso de arranque, un usuario puede ejecutar el programa de configuración y ajustar la configuración del dispositivo, quizás incluso seleccionando un dispositivo IPL diferente, como un segundo disco duro, cuando el ordenador no arranca.

Un cambio importante en las funciones de la BIOS del PC se produjo en 1995 con la llegada de Windows 95. El nuevo sistema operativo ofrecía la funcionalidad plug-and-play, que no sólo simplificaba la tarea de añadir tarjetas de expansión, sino que también ayudaba a definir un mecanismo coherente para que la BIOS reconociera y configurara los dispositivos de un sistema.

Los primeros sistemas daban por sentado que un dispositivo requeriría siempre los mismos recursos: el número de interrupción de un controlador de disco y el rango de direcciones de E/S, por ejemplo. Se creía que éstos nunca cambiarían o que eran de naturaleza estática y, por tanto, debían asignarse una sola vez.

Sin embargo, la tecnología plug-and-play ofrece a la BIOS la libertad de modificar el número de interrupción y las direcciones de E/S que utiliza el controlador de disco para evitar conflictos de recursos.

Con las conexiones Universal Serial Bus e IEEE 1394, los dispositivos pueden conectarse en caliente. Es decir, pueden aparecer o desaparecer sin previo aviso.

Esto significa que la BIOS debe almacenar la información de los recursos del sistema para cada dispositivo que el sistema haya conocido, y hacerlo de forma dinámica para que los recursos del sistema, como el número de interrupción, el rango de direcciones o la identidad del dispositivo, puedan ser reasignados sin necesidad de reiniciar.

Thompson es especialista en formación en Metrowerks Inc. Póngase en contacto con él en [email protected].

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Actualización de una BIOS

Cuando se va a actualizar un ordenador con nuevo hardware, como un disco duro más grande, más memoria o una nueva tarjeta de vídeo, a menudo se descubre que la BIOS del ordenador no es compatible con todas las capacidades del nuevo hardware. Quizás la prueba más dramática de esto ocurrió cuando los discos duros superaron los 4GB y luego los 8GB de tamaño. En ese momento, era muy posible instalar, por ejemplo, un disco duro de 12 GB y luego descubrir que el ordenador sólo podía utilizar los primeros 8 GB.

La respuesta al problema es actualizar el chip de la BIOS. La mayoría de los ordenadores fabricados en los últimos años pueden tener sus sistemas actualizados mediante un programa flash, que instala nuevas instrucciones y capacidades. Normalmente, la información y los archivos necesarios para hacerlo están disponibles en el sitio web del fabricante del ordenador o de la placa base.

Desgraciadamente, es fundamental entender lo drástico que puede ser un paso de actualización de la BIOS. Antes de hacerlo, es una buena idea hacer una copia de seguridad de todos los datos del disco duro. Además, comprueba si hay un interruptor de recuperación que te permita recuperar la BIOS original. Aunque una actualización de la BIOS no suele dar problemas, es posible que el proceso dañe o destruya el chip de la BIOS y, por tanto, deje el ordenador inservible.